Курс лекций:

«Общая микробиология»

к.х.н., доцент кафедры БТиПФ МИРЭА Сафина Дина Рашидовна

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной генетики Российской академии наук (ИМГ РАН)

http://www.img.ras.ru

Микробиология – наука о живых организмах, не видимых невооруженным человеческим глазом, размерами менее 1 мм.

Микробиология – наука о живых организмах, не видимых невооруженным человеческим глазом, размерами менее 1 мм.

-м/о участвуют в глобальном круговороте элементов, причем ряд стадий был бы невозможен без них, например фиксация молекулярного азота, денитрификация или минерализация сложных органических веществ;

-на деятельности м/о основан целый ряд необходимых человеку производств (хлебопечение, пивоварение, виноделие, получение молочнокислых продуктов, производство различных индивидуальных химических веществ, антибиотиков, гормонов, ферментов и т.д.);

-м/о используются для очистки окружающей среды от различных природных и антропогенных загрязнений;

-многие м/о являются возбудителями заболеваний человека, животных, растений, а также вызывают порчу продуктов питания и различных промышленных материалов;

-м/о могут служить инструментами и модельными системами для других дисциплин, например генной инженерии.

Краткий исторический очерк развития микробиологии

Antony van Leeuwenhoek, 1632-1723

Впервые увидел микроорганизмы, описал их основные группы.

Louis Pasteur, 1822-1895

1857 г. - Брожения

1860 г. – Опровержение самопроизвольного зарождения

1865 г. – «Болезни» вина и пива

1868 г. – Болезни шелковичных червей

1881 г. – Заражение и вакцина

1885 г. – Предохранение от бешенства

Mycobacterium

Tuberculosis

Robert Koch, 1843-1910

1877 г. – открытие возбудителя сибирской язвы, Bacillus antracis

1905 г. – Нобелевская премия за исследование туберкулеза, открытие возбудителя – Mycobacterium tuberculosis, «палочка Коха»

Триада Коха

•Микроорганизм должен присутствовать в материале больного

•Выделенный в чистой культуре, он должен вызывать туже болезнь

•Возбудитель при экспериментально вызванном повторном заболевании должен снова быть выделен в чистую культуру, и эти две чистые культуры должны быть идентичны

Институт микробиологии на Доротеештрассе в Берлине — здесь Роберт Кох открыл возбудителя туберкулёза

Электронное микроскопирование

Русская медицинская микробиология

Лев Семенович Ценковский, 1822-1887

Объекты исследований – микроскопические простейшие, их морфология, циклы развития.

Организовал Пастеровскую станцию в России Предложена вакцина против сибирской язвы

Илья Ильич Мечников, 1845-1916

1883 г. – фагоцитарная теория иммунитета

1909 г. – Нобелевская премия за исследования по фагоцитозу

Сергей Николаевич Виноградский,	Martinus Beijerinck, 1851-1931
1856-1953

Ввел микроэкологический принцип в	Выделил из почвы аэробный
исследовании м/о	азотфиксатор – Azotobacter chroococcum
Выделил из почвы анаэробный	Исследование клубеньковых бактерий
азотфиксатор – Clostridium pasterianum	Изучение процессов денитрификации,
Открыл новый тип жизни -	сульфатредукции
хемолитоавтотрофы

Основные направления развития современной микробиологии:

-фундаментальные исследования (выяснение путей метаболизма, выделение, очистка ферментов, регуляция обмена веществ и т.д.);

-систематика микроорганизмов (построение филогенетического древа);

-экологическая микробиология (роль микроорганизмов в природных экосистемах и пищевых цепях);

-популяционная микробиология (выяснение природы межклеточных контактов и взаимосвязь клеток в популяции);

-медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная микробиология;

-техническая (промышленная) микробиология (включает все практические аспекты).

Основными методами микробиологических исследований являются:

-микроскопия (световая, люминесцентная, электронная, лазерная);

-выделение чистых культур и контролируемое культивирование;

-аналитические методы (физиолого-биохимические, генетические, молекулярно-биологические и т.д.).

Положение микроорганизмов в системе живого мира

Микроорганизмы – это самая обширная по количеству представителей группа, члены которой повсеместно распространены

Классификация - отнесение конкретного биологического объекта к определенной группе однородности (таксону) по совокупности присущих ему признаков.

Отношения между таксонами организмов изучает систематика

иерархия таксонов:

домен – филум – класс – порядок – семейство – род – вид

В настоящее время идентификация микроорганизмов базируется на следующих критериях:

-морфология клеток и колоний (на определенных средах и при определенных условиях);

-цитология клеток;

-культуральные признаки (характер роста на твердых и жидких питательных средах);

-физиологические свойства (использование различных субстратов, отношение к температуре, аэрации, рН и т.д.);

-биохимические свойства (метаболические пути);

-молекулярно-биологические свойства (содержание ГЦ-АТ-пар в мол. %, гибридизация нуклеиновых кислот, анализ нуклеотидной последовательности 16S рРНК );

-хемотаксономия (химический состав различных соединений и структур, например спектр жирных и тейхоевых кислот у актиномицетов, миколовых кислот у нокардий, микобактерий, коринебактерий);

-серодиагностика (реакция антиген-антитело, особенно для патогенных м/о);

-фаготипирование (использование специфических фагов).